沖擊礦壓綜合防治技術(shù)體系及應(yīng)用

藍(lán) 航,毛德兵,潘俊鋒,彭永偉,夏永學(xué),王書文

（1.天地科技股份有限公司開采設(shè)計(jì)事業(yè)部,北京 100013;2.煤炭科學(xué)研究總院開采設(shè)計(jì)研究分院,北京 100013）

沖擊礦壓綜合防治技術(shù)體系及應(yīng)用

藍(lán) 航1,2,毛德兵1,2,潘俊鋒1,2,彭永偉1,2,夏永學(xué)1,2,王書文1,2

（1.天地科技股份有限公司開采設(shè)計(jì)事業(yè)部,北京 100013;2.煤炭科學(xué)研究總院開采設(shè)計(jì)研究分院,北京 100013）

分析了目前在沖擊礦壓危險(xiǎn)評(píng)價(jià)、監(jiān)測(cè)手段及防治方法研究中存在的問(wèn)題,提出建立一套沖擊礦壓綜合防治技術(shù)體系。該體系建立在以地球物理探測(cè)方法為主的實(shí)測(cè)基礎(chǔ)上,以地質(zhì)構(gòu)造異常探測(cè)、沖擊危險(xiǎn)源識(shí)別和剩余能量消耗為特征,對(duì)沖擊礦壓危險(xiǎn)進(jìn)行分階段和分區(qū)域評(píng)價(jià)及防治。工程實(shí)踐表明,該體系能對(duì)沖擊礦壓進(jìn)行有效預(yù)警并能預(yù)防和減弱沖擊礦壓的危害,達(dá)到保證人員和設(shè)備安全的目的。

沖擊礦壓;防治體系;地球物理

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)能源需求的增加,我國(guó)煤礦的開采深度和強(qiáng)度也在不斷增加。按照 8～12m/a的采深速度,2010年我國(guó)國(guó)有重點(diǎn)煤礦采深平均將達(dá)到 700m,預(yù)計(jì)未來(lái) 10～20a我國(guó)煤礦將全面進(jìn)入深部開采階段。深部開采具有“三高一擾動(dòng)”（高地應(yīng)力、高地溫、高巖溶水壓及采礦擾動(dòng)）的復(fù)雜力學(xué)環(huán)境[1]。在深部高地應(yīng)力 （包括自重應(yīng)力和構(gòu)造應(yīng)力）和采礦擾動(dòng)條件下,沖擊礦壓等動(dòng)力災(zāi)害發(fā)生的頻率及強(qiáng)度都會(huì)不斷增加,沖擊礦壓礦井?dāng)?shù)量還在不斷增加,僅 2010年就新增多個(gè)沖擊礦壓礦井。在當(dāng)前我國(guó)沖擊礦壓防治面臨的形勢(shì)十分嚴(yán)峻的背景下,開展沖擊礦壓防治技術(shù)研究顯得十分緊迫和必要。

1 沖擊礦壓研究現(xiàn)狀

目前對(duì)沖擊礦壓的研究主要集中在沖擊礦壓的發(fā)生機(jī)理、沖擊礦壓危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)、沖擊礦壓監(jiān)測(cè)手段及指標(biāo)和沖擊礦壓防治方法等 4個(gè)方面。

1.1 發(fā)生機(jī)理

在沖擊礦壓的發(fā)生機(jī)理方面,已經(jīng)提出了多種模型[2],但沖擊礦壓發(fā)生的類型和影響因素眾多,還沒(méi)有一種理論或模型能考慮所有影響因素并對(duì)每一種沖擊礦壓都做出合理解釋。比較公認(rèn)的一種解釋是能量失穩(wěn)理論,即當(dāng)煤巖體破壞導(dǎo)致礦體與圍巖組成的變形力學(xué)系統(tǒng)平衡被打破時(shí),釋放的能量大于所消耗的能量,剩余能量轉(zhuǎn)化為使煤巖拋出、圍巖震動(dòng)的動(dòng)能并以猛烈、急劇的方式釋放出來(lái)。但目前對(duì)沖擊礦壓的能量失穩(wěn)研究大都還是停留在理論階段,不能有效指導(dǎo)防沖實(shí)踐。

1.2 危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)

對(duì)沖擊危險(xiǎn)性評(píng)價(jià),是在沖擊礦壓發(fā)生機(jī)理研究的基礎(chǔ)上,從沖擊礦壓發(fā)生的地質(zhì)條件和開采技術(shù)條件出發(fā),將各種地質(zhì)和開采技術(shù)影響因素進(jìn)行量化并計(jì)算給出沖擊礦壓危險(xiǎn)程度。主要有綜合指數(shù)法[3]、地質(zhì)動(dòng)力區(qū)劃法[4]、數(shù)量化理論[5]和模糊數(shù)學(xué)方法[6]等。

1.3 監(jiān)測(cè)預(yù)警方法及指標(biāo)

目前現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用最多的沖擊礦壓監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法主要有:鉆屑法[7]、應(yīng)力監(jiān)測(cè)法[8]、電磁輻射法[9]、地音及微震法[10-11]。鉆屑法和應(yīng)力監(jiān)測(cè)法都屬于接觸式探測(cè)方法,需要進(jìn)行鉆孔工程,打鉆費(fèi)時(shí)費(fèi)力,而且限于鉆孔數(shù)量,探測(cè)范圍十分有限。電磁輻射法和地音及微震法都屬于非接觸式的地球物理探測(cè)方法,可以進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè),因此,近年來(lái)已逐漸在我國(guó)進(jìn)行應(yīng)用。電磁輻射法的缺點(diǎn)在于受井下復(fù)雜電磁環(huán)境干擾較大,而且監(jiān)測(cè)范圍也只有數(shù)十米。地音和微震的區(qū)別在于各自接收震動(dòng)事件的頻率范圍和能量大小不同。微震更適合接收低頻高能量事件 （如頂板突然斷裂）。通過(guò)在頂板、煤層和底板中布置探頭 （或拾震器）并實(shí)時(shí)采集煤巖體在應(yīng)力作用下發(fā)生破壞而產(chǎn)生的應(yīng)力波。微震監(jiān)測(cè)具有遠(yuǎn)距離接收、動(dòng)態(tài)和三維顯示的特點(diǎn),可實(shí)時(shí)接收并保存煤巖震動(dòng)信號(hào),從而為沖擊礦壓危險(xiǎn)預(yù)測(cè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1.4 防治方法

我國(guó)對(duì)沖擊礦壓所采取的防治方法可分為 3類:開采設(shè)計(jì)優(yōu)化方法、主動(dòng)解危方法和加強(qiáng)或改善支護(hù)方法。

開采設(shè)計(jì)優(yōu)化方法通過(guò)巷道布置優(yōu)化和保護(hù)層開采等手段可達(dá)到消除應(yīng)力多次疊加產(chǎn)生的應(yīng)力高度集中的目的。由于在淺部開采中很少碰到?jīng)_擊礦壓?jiǎn)栴},因此,很多煤礦在開采設(shè)計(jì)階段沒(méi)有考慮開采中的應(yīng)力疊加問(wèn)題,從而造成在開采中出現(xiàn)很多煤柱應(yīng)力集中的不利局面。

主動(dòng)解危方法是在已有沖擊礦壓危險(xiǎn)的區(qū)域?qū)嵤┌簩幼⑺⒚簩有秹罕?、斷頂斷底爆破、鉆孔卸壓、卸壓硐室、定向水力割縫等手段改變煤巖層自身的沖擊傾向性質(zhì),或?qū)⒏邞?yīng)力區(qū)轉(zhuǎn)移或釋放,從而解除該區(qū)域的沖擊礦壓危險(xiǎn)。目前這方面的應(yīng)用研究較多。

加強(qiáng)或改善支護(hù)方法通過(guò)增大支護(hù)強(qiáng)度或改善支護(hù)方式以提高支護(hù)體抵抗沖擊的能力。這是一種被動(dòng)防護(hù)方法,不能減少?zèng)_擊礦壓的發(fā)生,但在采用主動(dòng)解危的條件下,能起到保護(hù)人員和設(shè)備安全的特殊作用。目前這方面的研究還有待深入。

1.5 存在問(wèn)題

根據(jù)以上對(duì)沖擊礦壓研究現(xiàn)狀的分析,發(fā)現(xiàn)在以下方面還有待深入研究:

（1）從沖擊礦壓發(fā)生的典型條件看,地質(zhì)構(gòu)造是一個(gè)主要的影響因素。但目前對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的影響實(shí)測(cè)研究較少,地應(yīng)力測(cè)試又受到鉆孔工程的限制,數(shù)據(jù)量少。另外,缺乏對(duì)工作面隱伏地質(zhì)構(gòu)造的探測(cè),這些不明地質(zhì)構(gòu)造區(qū)往往是應(yīng)力異常區(qū),一旦與采動(dòng)應(yīng)力疊加,將成為潛在的沖擊危險(xiǎn)源。

（2）雖然對(duì)開采過(guò)程中的應(yīng)力變化和煤巖破壞已經(jīng)有了較好的監(jiān)測(cè)手段,但在實(shí)際應(yīng)用中,由于這些手段各自的監(jiān)測(cè)范圍不同,評(píng)價(jià)指標(biāo)各異,如何綜合處理多源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),做出合理的分析和解釋,并達(dá)到較準(zhǔn)確的短期預(yù)警和長(zhǎng)期預(yù)報(bào)的目的,還是一個(gè)問(wèn)題。

（3）在生產(chǎn)階段對(duì)沖擊礦壓的防治研究要么只采取主動(dòng)解危的方法,要么只是通過(guò)加強(qiáng)支護(hù)提高圍巖體抵抗沖擊的能力。從實(shí)踐來(lái)看,這兩種方法在沖擊危險(xiǎn)程度不大的礦井可能比較奏效,但在強(qiáng)沖擊危險(xiǎn)礦井,單純采取主動(dòng)解?；蚣訌?qiáng)支護(hù)的方法還不能取得滿意效果。

（4）對(duì)沖擊礦壓的理論研究要么理論性太強(qiáng),要么系統(tǒng)性太弱,或偏重于對(duì)沖擊礦壓發(fā)生機(jī)理的解釋,與煤礦現(xiàn)場(chǎng)的防沖需求還有一定距離。隨著沖擊礦壓顯現(xiàn)的日趨強(qiáng)烈,煤礦迫切需要一種能有效指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)的防沖理論及相應(yīng)的技術(shù)體系。

2 沖擊礦壓綜合防治技術(shù)體系

針對(duì)以上問(wèn)題并根據(jù)多年來(lái)我國(guó)沖擊礦壓防治的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),解決沖擊礦壓的首要問(wèn)題在于分階段、分區(qū)域進(jìn)行沖擊礦壓危險(xiǎn)判定,然后在此基礎(chǔ)上有針對(duì)性地采用多種手段進(jìn)行綜合預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)與防治。為此,本文提出建立基于地球物理探測(cè)技術(shù)的沖擊礦壓綜合防治體系。該體系的內(nèi)容包括:采動(dòng)圍巖的能量計(jì)算、采前構(gòu)造異常探測(cè)及沖擊危險(xiǎn)預(yù)評(píng)價(jià)、沖擊礦壓危險(xiǎn)源的層次化辨識(shí)和剩余能量消耗防沖實(shí)踐。該體系的特點(diǎn)如下:

（1）建立在以地球物理探測(cè)方法為主的實(shí)測(cè)基礎(chǔ)上,對(duì)地質(zhì)異常分布和煤巖破壞的時(shí)空分布進(jìn)行實(shí)測(cè),為沖擊礦壓的評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)和防治提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

（2）綜合多源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析結(jié)果,識(shí)別沖擊危險(xiǎn)源,從而做到對(duì)沖擊礦壓防治的有的放矢。

（3）實(shí)現(xiàn)對(duì)沖擊礦壓危險(xiǎn)的分階段 （采前和采中）和分區(qū)域 （采前無(wú)、弱、強(qiáng)沖擊危險(xiǎn)區(qū)和采中不同危險(xiǎn)源區(qū)域）的預(yù)測(cè)和治理。

（4）從沖擊礦壓發(fā)生的能量機(jī)理出發(fā),通過(guò)剩余能量的消耗達(dá)到防治沖擊礦壓和保證人員安全的目的。

2.1 采動(dòng)圍巖的能量計(jì)算

設(shè)采動(dòng)煤巖體在彈性階段集聚的彈性應(yīng)變能為Ee,塑性階段耗散的塑性應(yīng)變能為 Ep,則圍巖的剩余彈性能可表示為:

可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)煤巖層條件和開采條件在數(shù)值模擬軟件中建立計(jì)算模型,并根據(jù)式 （1）計(jì)算得到各單元的剩余彈性應(yīng)變能,如果 Er≥0,則具備沖擊礦壓發(fā)生的能量失穩(wěn)條件。

2.2 采前構(gòu)造異常探測(cè)及危險(xiǎn)性預(yù)評(píng)價(jià)

煤巖體由于地質(zhì)構(gòu)造形成的不均勻性可通過(guò)地震波速反映。為了定量表征地震波速變化,可引入地質(zhì)異常系數(shù)描述沖擊礦壓地質(zhì)構(gòu)造影響程度:

式中,V為煤巖體波速,m/s;V0為應(yīng)力正常區(qū)波速,m/s。

波速異常值為實(shí)測(cè)煤巖體波速大小與應(yīng)力正常區(qū)的波速大小之差,該值可以為正值,亦可為負(fù)值。地質(zhì)異常系數(shù)表示由于地質(zhì)異常引起的波速變化程度。對(duì)于同一巖性而言,若 fv為正值,則表明該處煤巖體可能處于應(yīng)力集中區(qū);若為負(fù)值可解釋為應(yīng)力釋放區(qū)、頂?shù)装迤扑榈鹊刭|(zhì)現(xiàn)象。fv的絕對(duì)值越大,表明異常程度越大。

煤層的沖擊傾向性測(cè)定以后,其沖擊傾向性是一致的。但是大量的沖擊礦壓實(shí)例表明,沖擊傾向性指標(biāo)相同的同一煤層煤體,在井下不同位置處,受力狀態(tài)不同,誘發(fā)沖擊礦壓的能力并不相同,即沖擊危險(xiǎn)性不同。因此,沖擊危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)應(yīng)包括采動(dòng)應(yīng)力這一因素。在實(shí)際開采前,可采用數(shù)值模擬方法對(duì)不同開采進(jìn)度條件下的采動(dòng)應(yīng)力進(jìn)行模擬,并采用最大主應(yīng)力σ1與最小主應(yīng)力σ3之差與完整巖石單軸抗壓強(qiáng)度σc之比作 fs為評(píng)價(jià)煤體沖擊危險(xiǎn)性的指標(biāo)之一。

綜合煤體和巖體沖擊傾向性、地質(zhì)異常系數(shù)和采動(dòng)應(yīng)力指標(biāo),定義沖擊危險(xiǎn)性動(dòng)態(tài)指數(shù)為:

式中,μ1和μ2分別為煤層和巖層沖擊傾向指標(biāo)的隸屬函數(shù)值;μ3為波速異常系數(shù)的隸屬函數(shù)值;μ4為采動(dòng)應(yīng)力的隸屬函數(shù)值。c1,c2,c3和 c4分別為各指標(biāo)的權(quán)重。計(jì)算出的沖擊危險(xiǎn)性動(dòng)態(tài)指數(shù)按表 1進(jìn)行分類。

表1 沖擊危險(xiǎn)性動(dòng)態(tài)指數(shù)分類

2.3 采動(dòng)過(guò)程中沖擊危險(xiǎn)源的層次化辨識(shí)

定義沖擊礦壓能量積聚至破壞啟動(dòng)的區(qū)域?yàn)闆_擊礦壓危險(xiǎn)源。沖擊礦壓發(fā)生經(jīng)歷 3個(gè)階段:第 1階段為沖擊礦壓危險(xiǎn)源產(chǎn)生;第 2階段為源頭能量向外瞬間傳遞擴(kuò)散過(guò)程中,次生沖擊礦壓危險(xiǎn)源不斷產(chǎn)生;第 3階段為沖擊礦壓在采掘空間的顯現(xiàn)。沖擊礦壓危險(xiǎn)源可能產(chǎn)生于圍巖近場(chǎng)、遠(yuǎn)場(chǎng)范圍,且沖擊礦壓危險(xiǎn)源的形成始終隨著采動(dòng)煤巖層的時(shí)空演化而處于動(dòng)態(tài)變化過(guò)程中。采用不同的監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)沖擊礦壓危險(xiǎn)源進(jìn)行層次化辨識(shí),是沖擊礦壓準(zhǔn)確有效防治的基礎(chǔ)[12]。局部危險(xiǎn)點(diǎn)識(shí)別可采用鉆屑法或鉆孔應(yīng)力計(jì)法,回采和掘進(jìn)工作面范圍危險(xiǎn)源可采用電磁輻射或地音監(jiān)測(cè)法進(jìn)行識(shí)別,井田和采區(qū)范圍的危險(xiǎn)源可采用微震法識(shí)別。

2.4 剩余能量消耗防沖機(jī)理

由式 （2）,動(dòng)載條件下的能量方程為:

式中,ρ為煤巖介質(zhì)密度;A為振幅;ω為震動(dòng)角頻率。進(jìn)一步可得[13]:

式中,A1,A2,ρ1,ρ2,c1,c2分別為介質(zhì) 1和介質(zhì)2的振幅、密度和波速。

定義密度和波速的乘積為波阻抗 Z:

由式 （8）,地震波在不同介質(zhì)中傳播時(shí),介質(zhì)的振幅與其波阻抗的平方根成反比。由式 （7）,振幅又直接與能量和剩余能量相關(guān)。由于剩余能量為沖擊礦壓的能量來(lái)源,由此可確定沖擊礦壓的防治原則為及時(shí)有效地將剩余能量消耗掉。

沖擊礦壓剩余能量消耗防沖機(jī)理如圖 1。

震源沿某一方向傳遞的能量為 E震源,該能量分別被卸壓區(qū)和支護(hù)區(qū)吸收,由此可得:

由于卸壓區(qū)和支護(hù)區(qū)內(nèi)煤巖體的密度和應(yīng)力波在其中的波速不同,卸壓區(qū)的波速和密度均比支護(hù)區(qū)小,因此,卸壓區(qū)的波阻抗要大于支護(hù)區(qū)的波阻抗,由式 （7）、式 （8）,卸壓區(qū)吸收的能量會(huì)遠(yuǎn)大于到達(dá)支護(hù)區(qū)的能量,由此可得剩余能量消耗防沖機(jī)理為:

（1）通過(guò)強(qiáng)卸壓手段 （爆破、高壓注水等）將深部高應(yīng)力釋放和轉(zhuǎn)移,卸壓區(qū)起到主要吸收剩余能量的作用。

（2）通過(guò)可變形強(qiáng)支護(hù)手段 （高強(qiáng)度整體組合支護(hù)）一方面通過(guò)一定的變形量,消耗掉部分剩余能量;另一方面提高巷道圍巖的強(qiáng)度和剛度,以抵抗沖擊能量。支護(hù)區(qū)起到次要吸收剩余能量和抵抗剩余能量的作用。

圖1 剩余能量消耗防沖機(jī)理

3 應(yīng)用實(shí)例

千秋煤礦采用綜放開采特厚煤層,其頂板和煤層均有沖擊傾向性。目前,開采深度已接近 800m。礦井在 1991年首次發(fā)生沖擊礦壓。近年來(lái),隨著礦井開采深度的不斷加大,沖擊礦壓顯現(xiàn)開始嚴(yán)重。2008年 7月,開始與科研單位合作開展 21141孤島煤柱開采沖擊礦壓防治的研究工作。

通過(guò)應(yīng)用基于地球物理探測(cè)的沖擊礦壓綜合防治體系,已取得沖擊礦壓防治的明顯成效,截止到本文成稿時(shí),發(fā)生的 11次沖擊事件都在可控范圍之內(nèi),沒(méi)有人員傷亡,也沒(méi)有影響正常生產(chǎn)。

圖2和圖 3分別為靜載和動(dòng)載條件下 21141工作面巷道圍巖剩余彈性能分布情況。

圖2 靜載條件巷道圍巖剩余彈性能分布

圖3 動(dòng)載條件巷道圍巖剩余彈性能分布

由圖 2和圖 3,千秋煤礦 21141工作面回采巷道具有發(fā)生沖擊礦壓的能量條件,尤其是在動(dòng)載作用下,巷道圍巖更容易發(fā)生沖擊礦壓。

圖4為在距 21141切眼約 1000m,利用 PASAT-M微震探測(cè)系統(tǒng)探測(cè)出工作面前方的波速分布,并利用式 （3）計(jì)算出工作面前方煤巖體內(nèi)的速度變異指數(shù)分布圖。

圖4 工作面前方煤體內(nèi)速度變異指數(shù)分布

由圖 4可見在煤巖體內(nèi)不存在較大的地質(zhì)構(gòu)造,在兩巷附近,尤其是下巷附近存在波速增高,波速變化較大區(qū)域。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)及不同推進(jìn)距離的數(shù)值模擬結(jié)果,提取工作面推進(jìn)不同距離時(shí)圍巖的主應(yīng)力,然后按式 （4）和式 （5）進(jìn)行計(jì)算,可確定不同推進(jìn)距離時(shí)的沖擊危險(xiǎn)性的區(qū)域。得到工作面前方100m的沖擊危險(xiǎn)性影響因素以地質(zhì)因素、沖擊傾向性、工作面巷道開挖時(shí)采動(dòng)應(yīng)力為主,兩巷附近沖擊危險(xiǎn)性動(dòng)態(tài)指數(shù)接近 0.4,沖擊危險(xiǎn)性為無(wú)。當(dāng)工作面推進(jìn)距研究區(qū)域 50m,10m時(shí),受二次采動(dòng)影響,兩巷附近,尤其下巷,沖擊危險(xiǎn)性動(dòng)態(tài)指數(shù)上升至 0.4～0.6,達(dá)到弱沖擊危險(xiǎn),需要采取一定的解危措施。

圖5為千秋煤礦 21采區(qū)范圍內(nèi) 2009-10-3到 2010-6-9之間微震事件的空間分布。

圖5 千秋煤礦微震事件三維分布

缺震是指地震活動(dòng)規(guī)律在事件分布上的反映,如果某一地區(qū)一定時(shí)間內(nèi)平均最大震級(jí)低于該地區(qū)長(zhǎng)期最大平均震級(jí),那么這個(gè)地區(qū)在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)就應(yīng)該發(fā)生一些較大的地震來(lái)缺補(bǔ),即這個(gè)區(qū)域就可能發(fā)生一些較大微震來(lái)補(bǔ)足這個(gè)長(zhǎng)期平均震級(jí)的缺額,缺震就意味著將要發(fā)生較大震級(jí)的地震。

采用缺震法成功預(yù)測(cè)了 2010年 5月 27日發(fā)生在千秋煤礦 21141工作面應(yīng)力異常帶的 1次沖擊事件,見圖 6。研究表明缺震這一概念同樣適用于地下開采引起的微震活動(dòng),即缺震意味著將要發(fā)生缺失震級(jí)的微震活動(dòng)趨勢(shì)。

圖6 缺震預(yù)測(cè)沖擊礦壓效果

圖7為根據(jù)剩余能量消耗防沖機(jī)理實(shí)施的巷道圍巖爆破卸壓效果圖。

圖8和圖 9分別為采用工字鋼支護(hù)和 “O”型圈支護(hù)在發(fā)生沖擊后的巷道狀況。由圖可見,采用可變形強(qiáng)支護(hù)手段能夠有效抵抗和吸收剩余能量,起到保護(hù)人員和設(shè)備安全的目的。

圖7 巷道圍巖爆破卸壓效果

圖8 工字鋼支護(hù)條件巷道沖擊狀況

圖9 “O”型圈整體支護(hù)條件巷道沖擊狀況

4 結(jié)論

（1）針對(duì)目前對(duì)沖擊礦壓研究中存在的問(wèn)題,提出了建立基于地球物理探測(cè)技術(shù)的沖擊礦壓綜合防治技術(shù)體系。

（2）該體系以地質(zhì)構(gòu)造異常探測(cè)、沖擊危險(xiǎn)源識(shí)別和剩余能量消耗為特征,實(shí)現(xiàn)對(duì)沖擊礦壓危險(xiǎn)進(jìn)行分階段和分區(qū)域評(píng)價(jià)及防治。

（3）現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐表明應(yīng)用該體系能成功預(yù)測(cè)沖擊礦壓的發(fā)生并有效控制沖擊礦壓的災(zāi)害程度,達(dá)到保證人員和設(shè)備安全的目的。

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Comprehensive Rock-burst Prevention Technology System and Its Application

LAN Hang1,2,MAO De-bing1,2,PAN Jun-feng1,2,PENG Yong-wei1,2,X IA Yong-xue1,2,WANG Shu-wen1,2
（1.Mining&DesigningDepartment,Tiandi Science&Technology Co.,Ltd,Beijing 100013,China;
2.Mining&DesigningBranch,China Coal Research Institute,Beijing 100013,China）

In order to resolve the problems in current research on rock-burst danger evaluation,monitoringmethods and prevention and controlmethods,the paper put forward a comprehensive rock-burst prevention and control system by analyzing typical conditions of rock-burst occurrence.The system characterized by geological tectonic detection,rock-burst danger source identification and residual energy dissipation on the basisof geophysical exploration and other actualobservationmethods.It could realize staging and zoning rock-burst evaluation,prevention and control.Practice showed that the system could effectively predict rock-burst and reduce hazard degree to ensure safety of personnel and equipments.

rock-burst;prevention and control system;geophysics

TD324

A

1006-6225（2011）03-0119-05

2011-04-06

國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃 （973）項(xiàng)目 （2010CB226806）

藍(lán) 航 （1978-）,男,湖北利川人,土家族,博士,高級(jí)工程師,從事沖擊礦壓研究。

[責(zé)任編輯:鄒正立]